为沈阳乳酸正名:能量代谢中的丑小鸭
2020-09-22 来自: 沈阳双塑化工有限公司 浏览次数:37
长久以来,沈阳乳酸都被视作无氧条件下细胞呼吸代谢产生的废物,剧烈运动下的肌肉或者缺氧的组织中积累的特性,仿佛是乳酸无法摆脱的“废物”特性。然而,近些年来一些新兴的证据表明,在哺乳动物中,乳酸也可作为一种主要的可循环碳水化合物燃料来发挥作用。作为哺乳动物细胞内三碳化合物池,乳酸可以为其提供便捷的三碳化合物来源,同时,循环的乳酸也使得糖酵解与碳水化合物驱动的线粒体能量生成解偶联。乳酸和丙酮酸一起还可以用作循环的氧化还原缓冲液,平衡细胞和组织中NADH/NAD的比例。
传统观点:葡萄糖是燃料,乳酸是废物
碳水化合物约占人体热量摄入的一半。碳水化合物多以淀粉的方式被食用,然后在小肠中被分解为葡萄糖,葡萄糖被吸收到门静脉循环并传递到肝脏,肝脏吸收一部分饮食中的葡萄糖然后将其以糖原的形式储存起来,在饥饿状态期间释放。而剩余的葡萄糖则分布在整个身体中作为燃料,这些葡萄糖中的一部分会被转化为乳酸,葡萄糖和乳酸是哺乳动物中两个含量丰富的循环碳载体。
新兴观点:葡萄糖作为特定燃料,乳酸作为通用燃料
尽管被认为是一种代谢废物,但是实际上哺乳动物并不会直接排泄乳酸。实际上,二氧化碳是我们大量排泄的含碳废物。膳食中的碳完全氧化为CO2可提取食物中的可用能量。这一点如何实现?传统的生化书上告诉我们葡萄糖和乳酸可以通过糖酵解和糖异生过程相互转化。按照这个逻辑我们可以产生这样推演:(1)大多数细胞通过吸收葡萄糖并将其完全氧化为CO2来从碳水化合物中提取能量;(2)面临特别紧迫能源需求的细胞吸收了多余的葡萄糖,并释放出一些乳酸作为废物;(3)肝脏“清除”这种乳酸,将其转化为葡萄糖。在这种情况下,乳酸仅作为产生葡萄糖的底物才有价值。
但是上述推演是对哺乳动物的代谢通量有两个明显的假设:1.组织葡萄糖的消耗量应远远超过乳酸的消耗量;2.全身乳酸的产生速率应大致等于肝脏和肾脏在糖异生过程中使用的乳酸量。
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